نظارت بر قلب و ریه با حسگر ساخت دانشمند ایرانی

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، لرزش‌هایی که با تپش قلب ایجاد می‌شود و تورم ریه‌ها بر اثر تنفس، ضعیف و لطیف است، اما می‌تواند اطلاعات مهمی را در مورد سلامت عمومی بدن ما نشان دهد.

یک ریزحسگر جدید که می‌توان آن را روی لباس قرار دارد، می‌تواند روشی جدید برای ردیابی این سیگنال‌ها ارائه دهد و به کاربر هشدار دهد که ممکن است وقت آن رسیده باشد که یک چکاپ انجام دهد.

این حسگر جدید که توسط دانشمندان موسسه فناوری جورجیا ساخته شده است، کوچکتر از یک دکمه است و تا حدودی عملکرد یک دستگاه الکتروکاردیوگرام(نوار قلب) را تقلید می‌کند. نوار قلب شامل آزمایشاتی است که برای ثبت فعالیت الکتریکی قلب با استفاده از پچ‌های الکترود متصل به پوست انجام می‌شود و ریتم قلب، جریان خون و سایر معیارهای کلیدی سلامتی اندام را آشکار می‌کند.

پروفسور "فرخ ایازی" استاد دانشکده مهندسی برق و رایانه جورجیا می‌گوید: در حال حاضر پزشکی به دنبال استفاده از الکتروکاردیوگرام‌ها برای کسب اطلاعات در مورد قلب است، اما الکتروکاردیوگرام فقط تکانه‌های الکتریکی را اندازه گیری می‌کند. قلب یک سیستم مکانیکی است که ماهیچه‌های خود را برای پمپاژ خون حرکت می‌دهد و دریچه‌ها را باز و بسته می‌کند و دسته‌ای از صداها و حرکات را ارسال می‌کند که یک الکتروکاردیوگرام آنها را تشخیص نمی‌دهد. الکتروکاردیوگرام‌ها همچنین در مورد عملکرد ریه چیزی به ما نمی‌گویند.

پروفسور "ایازی" گروهی را برای ایجاد حسگر جدید هدایت کرد که بتواند این شکاف‌ها را پر کند. این حسگر از دو لایه بسیار خالص سیلیکون تشکیل شده است و فضای بسیار باریکی بین آنها قرار دارد که فقط 270 نانومتر یا تقریباً به اندازه 0.005 پهنای موی انسان است. این لایه‌های سیلیکونی به عنوان الکترود عمل می‌کنند و به صداهای مختلف و ارتعاشات برآمده از قلب و ریه‌ها واکنش نشان می‌دهند.

به گفته محققان، این دستگاه قادر است این صداها و لرزش‌ها را از صداهای محیطی که خارج از بدن وجود دارند، متمایز کند و آنها را به خروجی‌های الکترونیکی قابل خواندن تبدیل کند تا بینش‌هایی را در مورد سلامت کاربر ارائه دهد.

"ایازی" گفت: اگر این حسگر روی پوست یا پیراهن کشیده شود، صدای حاصل از اصطکاک را نمی‌شنود، اما نسبت به صداهایی که از داخل بدن به گوش می‌رسد، بسیار حساس است. بنابراین حتی از روی لباس هم قادر به دریافت صداها و لرزش‌های بدن است.

از جمله صداهایی که این حسگر قادر به تشخیص آن است، صدای ضربان قلب، میزان تنفس و صداهای برآمده از ریه‌ها است. علاوه بر این، می‌تواند فعالیت بدنی کاربر مانند پیاده‌روی را تشخیص دهد و با داده‌های گرفته شده از قلب و ریه‌ها همگام سازی کند تا تصویری کلی از سلامت عمومی کاربر نشان دهد.

محققان تصور می‌کنند که با کار بیشتر بر روی این پروژه، این حسگر می‌تواند کارکرد ناقص دریچه قلب را از طریق آشفتگی در جریان خون یا رشد سرطان در ریه‌ها به واسطه شنیدن صداهای ضعیفتر فاش کند.

این مطالعه در مجله Digital Medicine منتشر شده است.